未來農(nóng)業(yè)長什么樣?未來的地又該如何種?10月18日至20日,2024中國農(nóng)學(xué)會年會暨中國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展論壇上,來自江蘇的農(nóng)業(yè)技術(shù)專家們把在實驗室和田間地頭遇到的技術(shù)難題和解題思路一一呈現(xiàn),輪番“上場”的智能裝備、新技術(shù)、新模式不斷刷新人們對智慧農(nóng)業(yè)的認知。
周海燈/攝
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趨勢:智能科技“爆改”農(nóng)業(yè)
十月下旬,陡然降溫的天氣讓不少蔬菜生長變慢,而在江蘇省農(nóng)科院智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團隊的智慧溫室里,各色串收番茄正在15℃的氣溫下迸發(fā)出勃勃生機。
“我們等于是在用算法種植?!苯K省農(nóng)科院農(nóng)業(yè)信息研究所所長、研究員任妮介紹,在溫室內(nèi),土壤、空氣等環(huán)境傳感器實時監(jiān)測番茄生長情況,控制臺根據(jù)實時數(shù)據(jù)作出調(diào)溫、調(diào)濕、澆水、施肥等指令,自動啟閉天窗、濕簾、風(fēng)機、水肥機等裝置,為番茄生長“開足馬力”?!俺R?guī)種植方法下,一個人管理一畝地忙得停不下來,現(xiàn)在一個人可以輕松管理4畝地?!?/p>
場景背后,是利用大量田間數(shù)據(jù)建立起的算法模型。任妮介紹,當(dāng)前,團隊搜集到的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存量超20億條,表型圖片80多萬張,設(shè)備歷史操作次數(shù)20萬以上,每月新增數(shù)據(jù)8000多萬條。
更為廣闊的大田里,大數(shù)據(jù)同樣在賦能農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
農(nóng)田里的智能控制設(shè)備、天際間的遙感監(jiān)測平臺、無人的實時測產(chǎn)稻麥?zhǔn)崭顧C……10月13日,鹽城市鹽都區(qū)七星現(xiàn)代化農(nóng)場水稻核心基地,一排一排水稻葉面積指數(shù)監(jiān)測儀猶如哨兵一般整齊佇立,另一邊,作物信息巡檢機器人正穿梭于水稻田中,正在采集、分析作物生長信息,為水稻生長提供精確處方。
這些智能“農(nóng)具”是南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團隊的研發(fā)成果。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)副校長、教授朱艷介紹,所有智能設(shè)備的數(shù)據(jù)集中在團隊自主研發(fā)的云平臺上,這個平臺匯聚了數(shù)字農(nóng)田、農(nóng)情監(jiān)測、處方設(shè)計、作業(yè)管控、模擬預(yù)測、農(nóng)技服務(wù)等多個方面的數(shù)據(jù)?!霸跀?shù)字農(nóng)田和農(nóng)情監(jiān)測的基礎(chǔ)上,我們利用處方設(shè)計的模塊,根據(jù)作物需要定量為農(nóng)作物設(shè)計施肥、灌溉、噴藥的處方,通過把處方送給智能化的農(nóng)機具,農(nóng)機具就可以根據(jù)處方到田間精確作業(yè)?!?/p>
難題:大面積推廣需邁多道“坎”
智慧種植的方式被視為農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力的現(xiàn)實應(yīng)用場景,是未來農(nóng)業(yè)的重要形式。然而,不是容忽視的現(xiàn)實是,智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)質(zhì)量、“智慧”人才供給等多重難題。
“智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展最核心的問題還是技術(shù)問題。我們需要依據(jù)算法和大量生產(chǎn)當(dāng)中真實的數(shù)據(jù)來形成模型,也就是說,模型是‘考’出來的,需要投入大量的人力物力才能形成高質(zhì)量的智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模型?!苯K省農(nóng)科院黨委書記、院長易中懿表示,當(dāng)前,由于智能裝備應(yīng)用面積有限,難以獲得足夠龐大的數(shù)據(jù),而沒有智能裝備,則難以實現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)。
智慧農(nóng)業(yè)是未來的農(nóng)業(yè),未來的農(nóng)民和農(nóng)技工作者則應(yīng)是掌握智慧農(nóng)業(yè)科技的人?,F(xiàn)實卻是,這類人才頗為缺乏。
自然資源部原副部長、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)教授曹衛(wèi)星坦言,智慧農(nóng)業(yè)是一個多學(xué)科交叉的“產(chǎn)物”,盡管很多涉農(nóng)院校都開設(shè)了智慧農(nóng)業(yè)課程,但智慧農(nóng)業(yè)專業(yè)的建設(shè)剛剛起步。“全國有40多所高校建立了智慧農(nóng)業(yè)本科專業(yè),可是一個短學(xué)段的學(xué)習(xí)并不夠,還需要將本碩博貫通起來培養(yǎng)人才?!?/p>
除了數(shù)據(jù)、人才,示范推廣也是擺在面前的一道難關(guān)。由于傳感器、算法模型等的投入較高,許多農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體對智慧農(nóng)業(yè)“望而卻步”。
江蘇省農(nóng)科院農(nóng)業(yè)信息研究所所長、研究員任妮說,較高的成本是導(dǎo)致技術(shù)裝備國產(chǎn)化落地的重要影響因素,“我們不僅要考慮裝備是否足夠智能,還要考慮它運用于生產(chǎn)當(dāng)中后多久能夠幫助農(nóng)民收回成本,因為智慧農(nóng)業(yè)最后是為了能幫農(nóng)民掙更多錢?!?/p>
未來:任重道遠,行則將至
智慧農(nóng)業(yè)之路充滿坎坷,但也充滿想象。論壇上,與會專家們一致認為,在不遠的將來,智慧農(nóng)業(yè)將成為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的新常態(tài)。
“智慧農(nóng)業(yè)改變的不僅僅是勞動工具,還會對生產(chǎn)方式和產(chǎn)業(yè)形態(tài)帶來深刻的變革?!币字熊脖硎荆乱淮男畔⒓夹g(shù)在向不同的產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域滲透,也對科技創(chuàng)新范疇和科研組織方式的建立帶來深刻變化,如何進一步發(fā)展好智慧農(nóng)業(yè)需要在實踐中探索,在探索中前行。
“智慧農(nóng)業(yè)不是一次性的立竿見影式的研究,而是一個持續(xù)性的研究,一種作物的生長調(diào)控模型可能研究幾十年?!比文荼硎?,長遠來看,只要潛心鉆研,定能有所收獲?!熬拖裎覀兊闹悄懿烧獧C器人,已經(jīng)實現(xiàn)自主導(dǎo)航、果實識別與成熟度監(jiān)測、采摘路徑規(guī)劃控制等功能,大番茄采摘效率10秒1個,成功率85%。”
當(dāng)前,江蘇省農(nóng)科院、集萃智能制造所、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所和南京農(nóng)業(yè)大學(xué)正在共同研發(fā)一種多臂的高效番茄采摘機器人,預(yù)計采摘速度達到3.8秒/個,可連續(xù)工作4小時。
在南京農(nóng)業(yè)大學(xué),農(nóng)業(yè)人工智能與機器學(xué)習(xí)、農(nóng)業(yè)遙感原理與技術(shù)等交叉融合課程的開設(shè),使智慧農(nóng)業(yè)課程體系獨具特色。朱艷介紹,為培養(yǎng)優(yōu)秀人才,南農(nóng)還首創(chuàng)全國“智慧農(nóng)業(yè)”拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,實現(xiàn)本碩博的“縱向”貫通式培養(yǎng)?!氨究粕⒅亍紝W(xué)研做’,碩士生突出科教融匯與產(chǎn)教融合,博士生強化科研創(chuàng)新,有效破解傳統(tǒng)本碩博培養(yǎng)‘不連貫’的難題?!?/p>
人才是智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。曹衛(wèi)星表示,希望南京農(nóng)業(yè)大學(xué)能進一步深化從理論到實踐的各項研究,形成可總結(jié)、可借鑒、可推廣的智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展機制和模式。他還特別提到,培養(yǎng)田間的人才也十分重要,應(yīng)面向廣大農(nóng)民示范推廣前沿科技技術(shù),讓智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)更好地落地生根,產(chǎn)生應(yīng)有的成效。
新華報業(yè)·新江蘇 記者 苑青青 通訊員 王璐